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K480铸造镍基高温合金900℃高温时效过程中晶界粗化行为研究

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金属学报 2013年第1期49卷 63-70页

作者：曾强燕平邵冲赵京晨韩凤奎张龙飞钢铁研究总院高温材料研究所北京100086 钢铁研究总院高温合金新材料北京重点实验室北京100086

铸造K480镍基高温合金经固溶、时效处理后,在900℃长期时效3000 h.分别用OM和SEM对合金的晶界组织进行了观察,用EDS对合金中相的成分进行了测量.结果显示,K480合金的晶界为曲折的锯齿形晶界,该晶界由含碳化物晶界及含γ'晶界两部分构成... 详细信息

铸造K480镍基高温合金经固溶、时效处理后,在900℃长期时效3000 h.分别用OM和SEM对合金的晶界组织进行了观察,用EDS对合金中相的成分进行了测量.结果显示,K480合金的晶界为曲折的锯齿形晶界,该晶界由含碳化物晶界及含γ'晶界两部分构成.随着时效时间的延长,两部分晶界均发生粗化.其中含碳化物晶界中的MC碳化物分解形成M_6C相和η相,并随时间长大;而含γ'晶界中不连续γ'相逐渐相连并形成γ'相条带.含碳化物晶界的粗化比要高于含γ'晶界,且随时效时间延长,二者的差异变大.用Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)方程量化了时效过程中碳化物晶界和-γ'晶界随时效时间的粗化行为,实验数据与计算结果吻合,表明二者的粗化行为随时间的演变规律是遵循着JMAK方程的变化形式.

关键词：镍基高温合金锯齿形晶界粗化行为长期时效 JMAK方程

激光诱导击穿光谱诊断合金铸件表面/界面质量

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光谱学与光谱分析 2019年第2期39卷 596-606页

作者：刘正贾云海韩凤奎吴剑涛钢铁研究总院北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

熔模精密铸造技术广泛应用于高温合金叶片生产。高温合金单晶叶片铸件尺寸精度高,内部和表面不得有缺陷,但在浇铸时易受浇铸温度场、熔体流场及与模壳发生界面反应的影响而导致表面结瘤、凹陷、缩孔等缺陷。激光诱导击穿光谱(LIBS)是一... 详细信息

熔模精密铸造技术广泛应用于高温合金叶片生产。高温合金单晶叶片铸件尺寸精度高,内部和表面不得有缺陷,但在浇铸时易受浇铸温度场、熔体流场及与模壳发生界面反应的影响而导致表面结瘤、凹陷、缩孔等缺陷。激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种非常有效的表面及界面分析技术,对于诊断分析铸件表面/界面质量具有明显的优势,对样品损伤小,可对不平整表面进行分析。研究优化了LIBS深度分析的条件,采用2mm孔径光阑分光,500mJ,1 064nm脉冲高斯激光在焦外激发单晶高温合金获得了良好的空间分辨力,降低了能量密度较低的二级以上衍射环能量辐射造成表层烧蚀引起的深度分析信号失真。体积烧蚀速率与激光输出能量线性正相关,与光阑直径正相关,与激发频率无关。采用LIBS技术对DD407高温合金单晶叶片表面和近表面进行了深度分析。发现SiO2-Al2O3莫来石结构的型壳在铸造过程中会引起DD407单晶叶片表面和近表面的Al,Ti,Ni,Cr,Co贫化,其中Al和Ti贫化显著且深度达50μm。铸件尖锐部位较厚大部位的合金元素贫化明显。叶片经过脱芯脱壳后表面沉积钙镁盐类、钠盐物质。通过沸水清洗和超声清洗后,钠盐完全去除,钙镁物质均大幅减少,仍有3～5μm厚。LIBS可方便的进行合金铸件表面和界面的成分分布分析,给出表面/界面质量的清晰判据,展现了较好的应用前景。

关键词：激光诱导击穿光谱深度分析高温合金单晶叶片铸件表面质量合金贫化

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人世间

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DD407单晶高温合金760℃拉伸性能的各向异性

2003年

作者：韩凤奎梁利人

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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钢铁研究学报 2011年第12期23卷 54-59页

作者：张龙飞燕平赵京晨曾强韩凤奎钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

研究了具有[001]、[011]和[111]取向以及[001]附近取向的DD407单晶高温合金经过热处理后,在760℃温度下的拉伸性能。结果表明,该合金具有明显的拉伸性能各向异性:[001]取向上表现出了最高的屈服强度和抗拉强度;当取向逐渐偏离[001]时,... 详细信息

研究了具有[001]、[011]和[111]取向以及[001]附近取向的DD407单晶高温合金经过热处理后,在760℃温度下的拉伸性能。结果表明,该合金具有明显的拉伸性能各向异性:[001]取向上表现出了最高的屈服强度和抗拉强度;当取向逐渐偏离[001]时,强度开始降低,但在相同的偏离角度内,偏向[111]取向的试样具有比偏向[011]取向的试样高的拉伸性能;[011]取向表现出了最低的抗拉强度和伸长率;[111]取向表现出了最高的断后伸长率。[001]取向、[011]取向以及[001]取向附近的试样,变形机制为八面体滑移,其中[001]取向和[001]取向附近偏向[111]的试样均表现出了明显的双滑移;[111]取向试样变形时启动了立方滑移系。双滑移系的启动导致了[001]取向具有高于[011]取向的抗拉强度和伸长率。立方滑移的均匀性导致了[111]取向上高的伸长率。

关键词：单晶高温合金拉伸性能各向异性

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时效热处理对镍基单晶高温合金组织的影响

钢铁研究学报 2008年第2期20卷 44-48页

作者：韩凤奎燕平赵京晨钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

研究了经不同时效热处理后一种镍基单晶高温合金γ′相的形貌。结果表明:不同的时效热处理制度对所研究镍基单晶高温合金γ′相形貌影响显著。一次时效处理使固溶态γ′相平均尺寸增大;1 080℃×6 h一次时效+二次时效处理对γ′相平均... 详细信息

研究了经不同时效热处理后一种镍基单晶高温合金γ′相的形貌。结果表明:不同的时效热处理制度对所研究镍基单晶高温合金γ′相形貌影响显著。一次时效处理使固溶态γ′相平均尺寸增大;1 080℃×6 h一次时效+二次时效处理对γ′相平均尺寸的影响不明显,只加强了γ′相的规则度;1 050℃×16 h一次时效+二次时效处理时,γ′相尺寸增长显著。合金经850℃×24 h二次时效后,γ′/γ基体通道中均有更细小的二次或三次γ′相析出。

关键词：镍基单晶合金时效热处理 γ’相

长期时效对DD407单晶高温合金组织和中温性能的影响

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钢铁研究学报 2011年第9期23卷 55-58页

作者：韩凤奎燕平赵京晨张龙飞曾强钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

研究了DD407单晶高温合金在900℃长期无应力时效过程中,组织的演变规律及其对中温性能的影响。研究结果表明:经长达3 000 h的时效后,合金的组织稳定,无有害相析出,7 6 0℃中温强度稳定,但伸长率显著提高。

关键词：单晶高温合金长期时效 DD407 组织塑性

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凝固方向对单晶高温合金枝晶组织的影响

材料工程 2011年第6期39卷 67-71,76页

作者：张龙飞燕平赵京晨曾强韩凤奎钢铁研究总院北京100081

用籽晶法制备了沿不同晶体取向凝固的镍基单晶高温合金试样,研究了单晶中枝晶形貌和一次枝晶臂距随凝固取向的变化规律。结果表明:凝固方向偏离[001]取向小于15°时,枝晶排列比较规则,一次枝晶臂距随偏离角度增大而减小;偏离角度为25°... 详细信息

用籽晶法制备了沿不同晶体取向凝固的镍基单晶高温合金试样,研究了单晶中枝晶形貌和一次枝晶臂距随凝固取向的变化规律。结果表明:凝固方向偏离[001]取向小于15°时,枝晶排列比较规则,一次枝晶臂距随偏离角度增大而减小;偏离角度为25°时,部分二次枝晶臂阻断了相邻一次枝晶干的生长,导致一次枝晶臂距增大。沿[011]和[111]取向凝固的单晶中由于分别存在2个和3个择优生长的枝晶干,发展出了复杂的枝晶形态。

关键词：镍基单晶高温合金凝固方向枝晶形态一次枝晶臂距

Re在模型单晶合金Ni-Al-Re中作用机理研究

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钢铁研究学报 2011年第S2期23卷 357-360页

作者：韩凤奎燕平赵京晨曾强张龙飞钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

运用SEM、DSC、原子探针等分析手段,研究了Re在模型合金Ni-Al-Re中的分布以及Re元素的引入对合金组织特征和固液相线变化的影响。研究结果表明:Re在Ni-Al二元模型合金的引入,可以提高二元合金的固液相线温度,Re原子主要分布在析出强化... 详细信息

运用SEM、DSC、原子探针等分析手段,研究了Re在模型合金Ni-Al-Re中的分布以及Re元素的引入对合金组织特征和固液相线变化的影响。研究结果表明:Re在Ni-Al二元模型合金的引入,可以提高二元合金的固液相线温度,Re原子主要分布在析出强化相γ′相中。

关键词： Re 单晶合金作用

DD407单晶高温合金980℃/260MPa持久蠕变的各向异性

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钢铁研究学报 2011年第S2期23卷 333-336页

作者：张龙飞燕平赵京晨韩凤奎曾强钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

测试了DD407单晶高温合金在980℃/260MPa的持久条件下,在[001]取向附近25°以内、以及沿[011]和[111]取向加载的持久性能,结果表明在[111]取向上持久寿命最高,在[001]和[011]取向上持久寿命相近,在[001]取向附近,持久寿命对取向偏离不... 详细信息

测试了DD407单晶高温合金在980℃/260MPa的持久条件下,在[001]取向附近25°以内、以及沿[011]和[111]取向加载的持久性能,结果表明在[111]取向上持久寿命最高,在[001]和[011]取向上持久寿命相近,在[001]取向附近,持久寿命对取向偏离不敏感。对合金断口形貌的SEM观察分析认为合金的断裂起源于内部显微孔洞。

关键词： DD407 单晶高温合金持久蠕变各向异性